| 研究課題/領域番号 |
13650133
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械工作・生産工学
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| 研究機関 | 拓殖大学 |
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研究代表者 |
小奈 弘 拓殖大学, 工学部, 教授 (30016430)
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| 研究分担者 |
市川 茂樹 拓殖大学, 工学部, 講師 (80193431)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2003年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | 薄板ばね材 / ロール成形 / 絞込み成形 / タンジェントベンダー成形 / 分割ロール / 縁波 / スプリングバック / 冷間ロール成形 / 繰り返し曲げ / パイプの製造 / SUS304 / 曲げ曲げ戻し成形 / タンジェントベンダー / 残留応力 / 薄板ばね鋼板 / ベンダー / 宇宙ステーション / 巻き・巻き戻しパイプ / ロケット輸送 / 遠隔操作 |
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| 研究概要 |
板厚0.1mmのステンレスばね材でパイプを成形する研究を行った。これは、いわゆる、難加工材の部類に入るステンレスばね材を研究の対象とすることによって、新素材に対する加工方法、成形技術を開発することを目的としている。
パイプ成形を成功させるのに次に示す3段階を要した。
第一段階:ステンレスばね材は、スプリングバックが大きい。これを抑えるために、タンデムに並べた小径穴ロールを密着させて、この穴にばね材を絞り込むようにして通板した。この方法は、スプリングバックを強引に押さえ込む成形方法であり、従来のスプリングバック対策で採られている方法と同じ。
実験結果は、板縁に生じる座屈波は消去できたが、製品のねじれ、曲がりの除去は不可能であることがわかった。
第二段階:本方法は、つぎの方法をロール成形に適用させたものである。タンジェントベンダーでばね材を90度に曲げる。次に、このばね材を少し前進させて、再び90度に曲げる。ここで、二回目の90度曲げでは、前に曲げられた部分は平らに曲げ戻されるが、除荷するとスプリングバックによって曲げが生じる。このような曲げ・曲げ戻し作業を連続すると、ばね板はパイプ状になる。しかし、この方法は非生産的である。これを高能率に行うために、タンデムロールで溝形断面-溝形断面のウエブ幅を順次狭める-を成形する方法を考案した。本方法は、ばね板のスプリングバックを利用する方法である点が前記の方法と全く異なる。また、この方法での製品は、製品の曲がり、ねじれ、縁波を全く生じない。欠点は、多くのロール段数を必要とすることである。
第三段階:第二段階は多くの成形ロールを必要としたが、これを4段ロールで成形する方法を考案した。この方法は、前後2段のロールに材料を行き来させる。前後2段ロールを通過するたびに、ロール幅を狭める。ロール幅を狭める機能をもたせるために、ロールは分割してある。これを、サーボモータで開閉している。
本方法で得られた製品は、第二の方法の製品と同精度である。
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